Bestimmung der Ventilations-Inhomogenität mittels pulmonaler 3D-UTE MRT bei Patienten mit zystischer Fibrose

Zielsetzung Die funktionelle Bestimmung der Ventilations-Inhomogenität mittels einer Ultrashort echo-time (UTE) Sequenz am Beispiel von Patienten mit zystischer Fibrose (CF).

Material und Methoden 20 Patienten mit gesicherter zystischer Fibrose wurden an einem 3T Scanner (MAGNETOM Prisma, Siemens Healthcare, Erlangen, Deutschland) untersucht. Mit einer prototypischen 3D-UTE Sequenz unter Verwendung einer stack-of-spirals Trajektorie (TE = 0.05 µs) wurden fünf 3D Datensätze in unterschiedlichen Atemlagen jeweils in einzelnen Atemstopps (10 – 15 s) akquiriert. Nach Bildregistrierung auf die mittlere Atemlage wurde die Ventilation (FV) anhand der Signalintensitäten berechnet und im Anschluss auf den Mittelwert der Gesamtlunge normalisiert. Die Interquartilbreite (IQR) wurde als Maß für die Verteilungsbreite der Ventilation berechnet und mit Parametern der Bodyplethysmografie und des Stickstoff-Gasauswasch Tests (Lung Clearance Index, LCI) korreliert.

Ergebnisse Während die FV eine starke Abhängigkeit zur Atemtiefe zeigt, liefert die IQR der normalisierten Ventilation als Verteilungsbreite der Ventilation einen atmungsunabhängigen Vergleichsparameter. Es zeigte sich eine starke Korrelation mit Markern der bronchialen Obstruktion wie dem Tiffeneau-Index und MEF25 (r = 0.70/0.78; P = 0.001) sowie mit dem LCI-Wert (r = 0.90; P < 0.001), welcher in der Pulmologie als etablierter Marker für die Ventilations-Inhomogenität verwendet wird.

Schlußfolgerungen Die funktionelle Auswertung pulmonaler 3D-UTE MRT Bilder und die Berechnung der Interquartilbreite ermöglicht sowohl die Bestimmung als auch den inter- und intraindividuellen Vergleich der Ventilations-Inhomogenität. Diese strahlungs- und kontrastmittelfreie Technik kann sich zu einem bedeutenden für das Monitoring der Lungenfunktion entwickeln.

Publikationsverlauf

Publikationsdatum:
21. April 2020 (online)